Исследователи работали с мышиными моделями болезни Альцгеймера, человеческими клетками и образцами мозговой ткани людей. Они продемонстрировали, что понижение уровня транскрипционного фактора PU.1 стимулирует выработку особых рецепторных белков на поверхности микроглий. Несмотря на малочисленность, эти клетки микроглии оказывают масштабное противовоспалительное воздействие на весь мозг, защищая когнитивные функции и продлевая жизнь подопытных животных.
Иммунные клетки мозга защищают от повреждений, вызванных болезнью Альцгеймера
Ученые из Рокфеллеровского университета обнаружили редкую популяцию клеток микроглии — иммунных клеток мозга, которые подавляют воспаление и защищают от нейроны от болезни Альцгеймера. Оказалось, что снижение уровня белка PU.1 в клетках микроглии активирует их защитные свойства. Если ученые найдут терапевтическое средство для снижения уровня белка, будет открыт путь к иммунотерапии мозга.
Схема болезни Альцгеймера. Сгустки тау (оранжевого цвета) внутри нейронов и амилоидные бляшки (синего цвета) в межклеточной области. https://www.brightfocus.org/
Клетки микроглии составляют около 10% всех клеток мозга и являются его резидентными иммунными клетками. Они постоянно сканируют нейронную среду своими подвижными отростками, реагируя на повреждения и патогены. При болезни Альцгеймера клетки микроглии обычно активируются и способствуют воспалению, что только усиливает нейродегенерацию. Открытие защитной субпопуляции микроглий меняет представление об их роли: оказывается, при определенных условиях они могут переключаться в противовоспалительный режим, напоминающий работу регуляторных T-клеток в периферической иммунной системе.
Удаление рецептора CD28 из этой небольшой подгруппы микроглии усилило воспаление и ускорило рост бляшек, что подчеркивает ключевую роль CD28 в защитной активности микроглии.
Когда ученые удалили рецептор CD28 из этой небольшой субпопуляции микроглий, воспаление усилилось, а рост амилоидных бляшек ускорился. Это подчеркнуло ключевую роль CD28 в защитной активности микроглий. Работа опубликована в журнале Nature.
Защитники мозга
Лимфоидные гены, экспрессирующие кортикальные клетки микроглии, локализуются вблизи амилоидных бляшек.
«Микроглии — обычно только усиливают разрушительную силу болезни Альцгеймера, но оказывается, что они же могут стать защитниками мозга», — говорит Энн Шефер, ведущий автор работы. Открытие основано на генетических исследованиях, которые выявили связь между вариантом гена, кодирующего PU.1, и сниженным риском болезни Альцгеймера. Новые результаты показали механизм этой связи.
Соавтор работы Александр Тарахановский отметил: «Удивительно видеть, что молекулы, давно известные иммунологам, также регулируют активность микроглий». Обнаруженная связь PU.1–CD28 открывает перспективы иммунотерапии при болезни Альцгеймера.